针对当今世界上使用最为广泛的质子交换膜Nafion存在高温工作环境的不适宜性、昂贵的价格以及环境污染等问题,开发成本低廉、性能优异的非氟化质子交换膜已成为当今燃料电池研究一大热点。虽然非氟化质子交换膜具有成本低,阻醇性好等优点,但是其综合性能较Nafion还有一定的差距,必须通过物理或化学方法对其进行改性,以满足实际应用的需求。本论文以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为研究对象,重点围绕对其进行改性研究,力求在提高复合膜质子电导率的同时使其兼顾其他优良性能。虽然高磺化度的SPEEK膜具有较高的质子电导率,但是其机械稳定性差,极易发生溶胀,不适宜燃料电池的工作环境。本文首先设定了不同的磺化时间,制备了不同磺化度的磺化聚醚醚酮,而后将其与具有良好机械性能和尺寸稳定性的聚偏氟乙烯(PVDF)共混,制备出SPEEK/PVDF复合质子交换膜,以提高其性能。通过改变PVDF的掺杂量,探究不同复合膜质子电导率、甲醇渗透率、吸水率和尺寸稳定性等参数的变化,分析了性能参数变化的原因。在实验中将具有良好分散性和稳定性的蒙脱土(MMT)和有机改性蒙脱土(OMMT)与SPEEK进行复合,制备SPEEK/MMT和SPEEK/OMMT复合质子交换膜。通过改变粘土的添加量,分析复合质子交换膜各项性能参数的变化。利用SEM和TEM,观察对比各复合材料的分散性和复合效果,选择综合性能更优的SPEEK复合质子交换膜。利用共混和掺杂的方法对SPEEK进行改性,可在保持原SPEEK膜高质子电导率的情况下进一步提高了膜的尺寸稳定性和机械性能,对SPEEK在直接甲醇燃料电池上应用的推广具有十分重要的现实意义。